Evaluación de la influencia de la presión mutacional termodinámica en la acumulación de guanina-citocina (G-C) en el ADN mediante una simulación de evolución In-vitro por PCR en condiciones termófilas

Abstract

Esta investigación evaluó si la estabilidad termodinámica del ADN durante la replicación puede generar un sesgo mutacional intrínseco que incremente el contenido de Guanina-Citosina (GC) con el tiempo evolutivo, sin la intervención de la selección natural. La hipótesis postula que, en condiciones termófilas, la mayor estabilidad de los pares G·C y el espectro de errores de la polimerasa producirían una deriva direccional hacia G+C. Para probarlo, se implementó una evolución in vitro mediante PCR iterativa del gen evgA de Escherichia coli durante 10 generaciones, utilizando la polimerasa DreamTaq™ sin actividad correctora. Los resultados mostraron un aumento significativo del contenido de GC, desde ~41% en la línea ancestral hasta ~48.6% tras 10 generaciones (Δ +7.6%). La correlación entre generación y %GC fue muy fuerte (ρ ≈ 0.93, p ≪ 0.01). El espectro mutacional reveló un predominio de transiciones (A→G, T→C) coherente con el sesgo hacia G+C. Una caída temporal en una generación intermedia, atribuida a artefactos técnicos, no alteró la tendencia general ascendente, que se restableció tras optimizar el protocolo. Se concluye que, en las condiciones experimentales, la física del apareamiento de bases introduce un sesgo mutacional neto hacia G+C, respaldando el concepto de una presión mutacional termodinámica. Aunque las limitaciones (un solo locus, falta de réplicas) exigen cautela al extrapolar a sistemas in vivo, el trabajo demuestra este principio y sugiere aplicaciones en evolución molecular, biología sintética y modelado de estabilidad genómica.